毕业论文魏村西抽水站设计32944.doc

目录第一部分泵站设计土建部分1 综合说明31.1兴建缘由31.2工程位置、规模、作用31.3基本资料及工程设计标准31.4工程布置和主要建筑物51.5机电和金属结构62 设计参数的确定72.1设计流量的确定72.2水位分析及特征扬程的确定72.3工程设计等级73 机组选型83.1 方案比较83.2方案的选择114 枢纽布置及进出水建筑物设计134.1枢纽布置及站房结构型式134.2引河及前池设计134.3 进水流道的设计154.4出水流道设计184.5上下游连接建筑物的形式和布置204.6交通和附属建筑235 站房设计245.1站房结构型式与布置245.2站房平面尺寸的确定255.3站房各部分高程的确定265.4站房主要结构设计设计315.5 水泵工况点的校核345.6防渗渗计算395.7稳定计算436 结构计算516.1基本情况516.2底板弯矩计算516.3配筋计算597 原始资料627.1概况627.2气象资料627.3电源情况628 主接线设计638.1站负荷计算638.2主变的选择648.3供电母线的选择（35kV架空线的选择）658.4主接线659 短路电流计算679.1短路计算布置图679.2各组件电抗计算679.3短路点的短路电流计算6810泵站机组的启动计算7010.1计算简图7010.2启动压降的计算7011 电气设备的选择7211.1电动机回路电器设备的选择7211.2电缆的选择7511.3 6kV电压互感器开关柜的选择7611.46kV母线的选择7811.5 6kV母线支持绝缘子和穿墙套管的选择7911.6站变开关设备的选择8011.7变低压侧电气设备的选择8211.8 主变高压侧电气设备的选择8511.9 35kV电压互感器开关柜的选择8811.10 35kV侧站变的开关柜的选择8911.11 35kV母线的选择9211.12 35kV母线支持绝缘子的选择9312 继电保护9512.1电动机保护9512.2主变的保护98参考文献100第一篇 泵站土建部分毕业设计1 综合说明1.1兴建缘由根据太湖治理规划，拟常州市境内魏村兴建水利工程枢纽，即为魏村西抽水站。 1.2工程位置、规模、作用魏村西抽水站位于常州市魏村，其包括泵站工程、节制闸、船闸各一座，共同组成具有防洪、灌溉、供水、航运、水环境保护等多功能综合利用工程系统。其中泵站、节制闸、船闸平行布置，泵站、节制闸引河。引河系人工开挖，上下游联接天然河道德胜河，并分别直通太湖和长江。其建成后为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。 1.3基本资料及工程设计标准1.3.1自然条件该项工程位于北亚热带南部气候区，年平均气温15.5，年平均降雨量1067.8mm。工程处于长江冲积平原，地势平坦，地下水埋深一般1.5m。1.3.2地质条件表11 土层分布情况土 层 指 标序号 635(击)土层项高天然湿容重孔隙比含水量%(kPa)度压缩系数MPa容许承载力kPa灰黄、褐黄色重中粉质壤土，上部为耕植土，下部夹薄层砂壤土<35.81.901.870.830.9627.834.71814黄灰及灰褐色淤泥质中重粉质壤土,夹薄层粉砂,局部呈现互层状,含有机质<13.01.821.1141.179灰黄及黄色中、重粉质壤土，粉质粘土，81.01.910.8932.7231511.0150灰黄色中、重粉质壤土,下部夹薄层粉砂,局部呈现互层状12-5.01.880.9434.6291710.5180灰黄及灰色轻粉质砂壤土,夹薄层重粉质壤土,局部呈现互层状,含白色云母片24-9.51.860.9634.9172113.6180 根据江苏省水利勘测总队常州市魏村水利枢纽工程地质勘察报告（施工图阶段），站址处土层自上而下分布情况如表11。土壤物理力学指标采用值： =15°=23kPa =150 kPa =0.3 砌墙后,回填土的物理指标选用值： =15°=1.15kPa 15kN/m2 抗滑安全系数： 正常运用期：1.3校核运用期：1.1附注：高程系吴淞零点为基准。1.3.3水位特征值长江侧：百年一遇最高高潮位 7.45m50%频率高潮平均值 4.94m97%保证率最低低潮位 2.31m71年410月最低旬平均低潮位 1.65m内河侧：解放后出现的最高涝水位5.76m泵站开机灌溉时，站前高水位 4.31m泵站开机排涝时，站前水位 3.04m最低通航水位 2.50m1.3.4设计参数泵站具有双向抽水要求，其抽水能力均为60m3/s,站上并附设汽-10，挂-80单车道公路桥一座。表12 站身稳定计算水位组合工况计算工况长江内河（m)水位差（m)正向校核7.452.504.95设计7.453.044.41反向校核1.655.764.11设计1.894.312.42 表13 泵站灌排净扬程工况计算工况长江内河（m)水位差（m)抽排涝水校核4.943.041.90设计7.453.943.51灌溉补水校核2.314.312.00设计1.894.312.421.3.5设计标准魏村泵站为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。长江侧及内河侧引河河底高程0.0m。附注：节制闸闸孔净宽6+12+6=24m；边墩、中墩厚度1.54=6m,闸室长18m,公路桥桥面高9.50m,泵站、节制闸间以导流墩相隔。余见枢纽示意图地震：按6度考虑1.3.6气象资料风力：设计按8级风考虑，校核按10级风计算。最大风速度： 5m/s ；基本风压：W=373N/m2；最热月平均最高温度： 33.8；最热月平均气温： 33.4；年最高温度月： 7月；极端最高气温 ：41；极端最低气温： -12；最热月地面：下0.8m处土壤平均温度： 27；雷暴日数 35日/年；1.3.7负荷类型泵站年最大负荷利用小时=2000h。1.3.8供电电源由位于站址西南的变电所架设10km专线供电。其输电电压为110kV或35kV两种。最大运行方式时变电所馈电母线的短路容量800MVA，最小运行方式时为600MVA。泵站在计费计量点的功率因数不应低于0.9。1.4工程布置和主要建筑物1.4.1站房形式及主要尺寸站房采用块基型站房，站房高度10.8m(楼面至屋顶大梁),水泵房高度11.02m,底板尺寸：25.2×30.4m21.4.2进出水流道流道采用平面蜗壳式双向进出水流道，流道长20m,宽5.6m,中间设0.6m宽的隔墩。1.4.3进出水建筑物（1）上下游引河长江侧、内河侧引河均为底宽43.5米，高程0.00，边坡1：3（2）前池前池长22m,其中斜坡段14m,斜坡i=0.23。1.4.4西岸上下游连接建筑物上下游连接建筑物选用反翼墙及扶壁式挡土墙1.5机电和金属结构1.5.1 抽水站一座（1）主机泵安装2000ZLQ152.8轴流泵配套TDL215/2124 800kW电动机五台套，总装机容量4000kW，抽水能力75m3/s。（2）变配电工程（包括套闸、节制闸和枢纽管理处用电）1)主变 35/6.3kV 4000kVA一台2)站变 35/0.4 kV 200kVA一台、6/0.4kV 200各kVA一台3)高低压开关等电气设备1.5.2金属结构设备上下游进出水流道均采用快速闸门，共16扇，进水流道选用QPPY2328型液压启闭机10台。出水流道选用QPPY2258型液压启闭机10台。在泵站上下游各设单轨悬挂式清污机二台，栅体倾角90o。2 设计参数的确定2.1设计流量的确定由设计任务书可知泵站具有双向抽水的要求，其向长江抽排流量位75m3/s，向内河提灌流量为75m3/s。2.2水位分析及特征扬程的确定由表1-2的特征水位可推知泵站灌排净扬程，如表2-1所示。表2-1 泵站灌排净扬程工况时期长江（m）内河 (m)(m)抽排涝水正常4.943.041.90最大7.453.943.51灌溉补水正常2.314.312.00最大1.894.312.42由于泵站以抽排涝水为主，故以抽水时的正常净扬程加上估计的水头损失所得水位进行机组的选型，以其最大扬程进行校合电机是否超载，并校合灌溉补水正常运行时工况点是否在高效区。2.3工程设计等级魏村西泵站为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。3 机组选型3.1 方案比较3.1.1方案选择由于该泵站以排涝为主，故以排涝水位进行选泵。初步估算水力损失为0.6m，则由得=1.9+0.6=2.5m由于只有一台原型泵即该泵站正在用的=2.05m; =187.5 r/min 可供参考，另配有南水北调工程所用的模型泵，故此处将选出一模型泵与正在用的原型泵进行比较。3.1.2方案一选用5台2000ZLQ15-2.8型泵。m3/s，则有单泵流量 =75/5=15m3/s3.1.3方案二选用三台泵 泵的单宽流量 =75/3=25m3/s，通过先选模型泵再根据相似条件得原型泵的尺寸。模型泵的选取：根据水泵及水泵站中水泵的相似律可知比转速是水泵进行分类和性能比较的综合判据，随着比转速的变化，水泵发生一些有规律的变化。故要使模型泵与原型泵具有相似的工况，应选比转速与原型泵相似的模型泵。假设=150r/min由水泵及水泵站原型泵=1376选用模型泵时应选择相近的，故选用一模型泵mm，r/min其在高效区时 H=3.7m ; Q=385 L/s此时模型泵的=1230若将叶片调至此时有=3.2m ; =370L/s=13451367 原型泵与模型泵的近似相等。故该模型泵可选由水泵与水泵站中水泵的相似律知识有0.8得=2.56m 取为2.6m有，又有根据，将模型泵的性能曲线转化为原型泵的性能曲线，如图3-1 图3-1由模型泵转得到的原型泵性能曲线故可向厂家订购三台D=2.6m ; n=150r/min 原型泵，其在正常水位下运行时工况点在高效区内。3.1.4方案比较由水泵及水泵站中的水泵动力机配套知识有(1)三台2.6m的泵计算过程中参考图3-1由性能曲线可得在设计工况 （A点）（1+15%）=3.51×（1+15%）=4.04mkW当m 时，m3/s （B点）kWkW(2) 五台2.05m 的泵由性能曲线得，在设计工况，（A点）（1+15%）=3.51×（1+15%）=4.04mkW 当m 时，m3/s（B点）kWkW图3-2 2000ZLQ15-2.8型水泵综合性能曲线3.2方案的选择根据水泵及水泵站中水泵选型有水泵选型的原则：1）充分满足一定的设计标准内供排水及灌溉要求； 2）水泵在运行中效率高； 3）水泵运行安全，汽蚀性能好； 4）机电设备及土建投资费用低；5）运行和管理和维修方便。水泵台数太少，机电设备运行效率高，管理人员和相对费用也较低，能源消耗和运行费用较省。但台数太少难以适应流量的变化要求，运行调度不方便，当水泵发生故障时影响较大。台数多，适应性强保证率高，但台数过多，水泵过小，效率过地能耗较高，运行成本高，不便管。大中型泵站一般取48台。故由配套总功率进行比较得选用五台的较为经济，另外从运输安装的方便性来看选用五台较为适中。3.3电机选型 确定配套功率时，必须按照水泵工作范围内最大轴功率来计算。配套轴功率的计算式如下： kW 其中为水泵工作范围内对应的最大轴功率。（泵型的选择中已计算）根据前面的方案的比较已选择5台2.05m的水泵，其单台所需配套功率为598kW，为安全起见选择TDL215/21-24型同步电动机，其额定功率为800kW。电机得技术参数参数见下表：表3-1 TDL215/21-24型同步电动机技术参数型号容量（kW）额定电压（kW）额定电流（A）启动电流数额定转速（r/min）TDL215/21-245×8006935.5250励磁电压（V）励磁电流（A）符合系数（K1）0.41.11.8903000.8854 枢纽布置及进出水建筑物设计4.1枢纽布置及站房结构型式4.1.1枢纽布置（1）此站的泵站枢纽中泵站工程部分主要有：引河、前池、站房、出水池、输水河道。（2）站房的定位 由泵站工程中站址的选择有 泵站站址的选择一般考虑以下几个方面：1）站址应选择在排灌区内最优的地形位置上，对于排灌结合的泵站为了减少泄水建筑物的工程量，站址宜靠近外河堤；2） 保证取水、排水方便；3）泵站站房应尽量设置在坚实的地基上，如遇流沙和淤泥层，应作必要的地基处理。4）泵站尽量建在交通便利初；5）站址地形要开阔，有利于泵站建筑物的布置与施工，有利于以后的改建；6）考虑综合利用的要求。根据以上的要求以及魏村水利枢纽处的地形，将站址选在得胜河东南侧地面高程为9.5m处。（3）泵站枢纽的布置由泵站工程,双向流道闸站结合型式，站房向外靠近并将之置于堤身中，利用站身挡外河水位，从而省去防洪闸，则工程量较省。这种泵站是站身直接挡水，所以适用扬程较低，内外水位变化幅度不大的场合。综合考虑各种因数魏村西站采用双向流道闸站结合型式。4.1.2站房结构型式由泵站工程站房的结构型式主要与进、出水的变化幅度、水泵机组的类型和结构、工程地质条件有关。因上文枢纽布置采用双向流道闸站结合型式，即站身直接挡水。故采用块基型泵房。由泵站工程知，进水流道有：肘形进水流道、平面蜗壳进水流道、簸箕形进水流道、双向进水流道。其中平面蜗壳进水流道宽度比肘形稍宽，但其显著的优点流道的高度较小，可以抬高站房的底板高程。开挖量深度低。此外，这种流道施工较为方便，而而且流道与流道之间需要填充的混凝土量较少，因此对节省工程投资，加快工程进度等有明显的优点。而魏村西站内外河水位相差较小，扬程较低，也适合用蜗壳形流道。综合考虑魏村西站采用块基型，平面蜗壳双向进水流道。4.2引河及前池设计4.2.1前池的型式由泵站工程前池分为两大类，即为正向进水式和侧向进水式。因此处不受地理条件的限制，为得到较好的水力条件采用正向进水式。4.2.2前池尺寸的确(1) 为了进入流道的水流较为稳定，前池的前8米取为平直段(2) 扩散角由泵站工程可知扩散角是影响前池尺寸和水流流态的主要因素。扩散角过小会增大池长，工程量和造价也随之增大；扩散角较大，主流可能会产生脱壁、偏折，池内产生回流和旋涡，使池中水流不畅顺。根据有关试验和工程经验，前池扩散角采用。(3) 河底纵向坡度由泵站工程可知底坡过大会恶化水泵的进水条件，其次回增大水力损失，底坡过缓，则土方开挖量增大，综合水力和工程要求，池底坡度一般采用（4）由于河底高程为0.00m，进水流道底板高程为-3.22米，为使池的底坡，扩散角，将前池的倾斜段长度=14m，前池的宽度=44m。由于流道底版垂直水流的长度为36.4m，进行底坡和扩散角的验算由池长的计算公式故底版设计满足要求，具体尺寸见图图4-1前池尺寸图4.2.3引河的设计由魏村水利枢纽示意图知：下游的河堤有两曾不同的高程，分别为5.5m和7.5m；上游的河堤也有两层不同的高程，分别为6.0m和9.5m ；上下游的河底高程都为0.0m，此处取引渠的护坡坡度为1：3。泵站段的引渠宽度已经确定为43.6m。其采用35cm的浆砌块石护坡，黄砂、块石各10cm。由以上的数据可得引渠的尺寸图图4-5引河断面尺寸图 引河的尺寸应该满足过流能力，其流速应该满足不淤，不冲的要求。4.3 进水流道的设计主要参考给水排水设计手册、魏村泵站双向进水流道设计（论文）、泵站工程 图4-6进水流道长度方向尺寸图4.3.1流道高度H(即叶轮中心线到进水流道底版的距离)由魏村泵站双向进水流道设计及泵站工程，可知其中为水泵叶轮中心线至水泵坐环法兰面的高度，对于一定的水泵其值一定。由叶轮直径=2.05m，取为1.41m。为喇叭管的高度，一方面影响流道高度，一方面影响水流条件。越大，流道出口的流速布越易得到调整，但增大的值又增大了的值，根据经验平面蜗壳式双向进水流道， =0.50.65取=1.1m，有=0.56。平面蜗壳式双向进水流道， =0.40.6 取=0.9m，有=0.42=1.41+1.1+0.9=3.41m。4.3.2喇叭管进口直径的确定由泵站工程可知越大，进口流速越小，水力损失越小。但增大后也要适当增加喇叭管的高度，以改善喇叭管的流态。同时，因为增大后，减小了喇叭管的进口流速，相应地也应该降低蜗壳内的平均流速，从而要增大及吸水室的宽度，以至引起机组宽度的增大，从而影响工程量。故根据魏村泵站双向进水流道设计，平面蜗壳式双向进水流道， =1.41.5，取=3m，有=1.0464.3.3流道的宽度图4-7进水流道宽度方向的尺寸如图，根据魏村泵站双向进水流道设计按环行柱面流速分布均匀条件确定流道的宽度蜗壳断面的高度=0.81.0，取=1.86m，则有=0.91蜗壳上壁面倾斜角=，取平面蜗壳式双向进水流道=（2.583.0），取=5.6m由图得=（5.6-3）/2=1.3m4.3.4进口段=5.6m，进水流道的进口流速=0.81.0m/s，取为0.9m/s则有m，取为3.0m因进口要作成圆弧，高度可能略有变化。进口段盖板直线渐缩上翘角设计中应与出水流道扩散角，流道进口断面综合考虑， 太大易使流道长度过短，站房结构布置困难，此处取为。则有4.3.5流道长度流道长度流道的长度应根据土建设计和金属结构布置确定。此处考虑水泵层的主通道的宽度取为2.8m（符合运输最大件的要求），泵座部分所占的空间约为3.8m（由水泵的大小决定），由于上文中已确定进口的高度和进口段盖板直线渐缩上翘角，通过计算进水流道的长度即流道进口到叶轮中心线的距离为10m。4.3.6导水锥和喇叭管的线性设计由泵站工程中平面蜗壳流道的设计可知：由上面确定、以后，就可以确定相对于水泵叶轮中心线的喇叭口及站房底板顶面高程；再根据水泵座环内径、轮毂直径、喇叭口直径，就有了喇叭管和导水锥的各控制尺寸，可以绘出喇叭管和导水锥的形状曲线。可以选择一定的椭圆曲线或圆弧曲线，画出喇叭管和导水锥的曲线，然后在绘出流速变化曲线加以验证，也可以先假定流速的变化规律曲线，据此求出各过水断面的面积，由面积变化规律先初拟喇叭管的曲线，在求出导水锥的曲线。此处简化，直接根据有关资料确定大概满足要求的喇叭管和导水锥的曲线，不在用流速变化曲线进行验证。（1） 导水锥的线型设计为了得到较好的流态,导水锥的线型采用1/4椭圆弧，取导水锥的下部直径与喇叭管进口直径相同即为3m ，上部直径与水泵的轮毂直径相同即为0.65m。y轴同上，x轴位于泵轴所在直线以下，距离为=1.1+0.9-1.86=0.14m椭圆方程为 ，其中 =（3-0.65）/2=1.175 ；=1.86m则有椭圆的方程为 由椭圆方程可作导水锥的曲线。（2） 喇叭管的线型设计喇叭管的线型同样采用1/4椭圆弧, 同样以距泵轴所在直线1.5m垂直线为y轴，以叶轮中心线所在直线为x轴，则有椭圆的中心为（0，0）,椭圆弧轴方向的轴长=1.1m则有椭圆的方程为平面蜗壳式双向进水流道喇叭管与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为 带入椭圆方程得由相切关系得 则=0.32m 则有椭圆方程为 根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线。4.3.7进水流道尺寸图 根据前面的计算设计得进水流道的立面尺寸如下。 图4-8进水流道的具体尺寸图4.4出水流道设计主要参考泵站工程、给水排水设计手册。由泵站工程平面蜗壳型双向进水流道可知平面蜗壳双向出水流道类似倒置的平面蜗壳进水流道，故只需求出以下的控制尺寸即可得平面蜗壳双向出水流道的尺寸图。4.4.1流道底版高程的确定由泵站工程，知：由有关资料知流道出口的淹没深度太大会降低出水池底板的高程，增加工程造价。淹没深度过小有可能产生汽蚀，影响流态。对于平面蜗壳双向出水流道根据大量的实验有：=（12）为出口流速控制在1.2m/s 左右，此处取为1.2m/s=0.070.15m 取为0.14m为正常抽涝排水水时内河侧的水位，由泵站工程毕业设计任务书可知=3.94m取底版高程为m4.4.2流道的宽度为了上下的衔接，出水流道的宽度取同进水流道，仅是蜗壳壁面倾斜角。并且宽度方向中的m,m4.4.3中部高度的确定中部流速控制在1.5m/s左右， =5.6m则有=m/s，取为1.8m4.4.4 流道出口高度的确定出水流道出口处的流速控制在1.2m/s左右则有 m，取为2.3m此时的流速为1.22m/s4.4.5叭管进口直径的确定同进水流道4.4.6导水锥同进水流道4.4.7流道长度流道长度流道长度流道长度即流道进口到叶轮中心线的距离，具体计算过程同进水流道，最终取为10m。4.4.8导水锥和喇叭管的线性设计(1) 喇叭管的线型设计采用1/4椭圆弧并以距泵座所在直线1.5m垂直线为轴，以 泵座所在直线为轴，则有椭圆的中心为（0，0），椭圆弧轴方向的轴长 =1.2m则有椭圆的方程为平面蜗壳式双向进水流道喇叭管与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为y=4.7x-1.88 带入椭圆方程得 由相切关系得 则=0.35m 则有椭圆方程为 根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线，(2) 导水锥的线型设计y轴同上，x轴位于泵轴所在直线以下，距离为=0.9+0.9-2.1=0.3m椭圆方程为 ，其中 =（3-0.65）/2=1.175 ；=1.8m则有椭圆的方程为 由椭圆方程可作导水锥的曲线。综合得出水流道的具体尺寸如下图 图4-9 出水流道的具体尺寸图4.5上下游连接建筑物的形式和布置4.5.1连接建筑物的布置由水工建筑物中两岸连接建筑物的知识可知：上下游翼墙的布置采用反翼墙的形式，所谓反翼墙是翼墙自底板向上下游延伸一段距离，然后转弯插入堤岸内，转弯圆弧的半径约为m，为了使水流扩散均匀上下游翼墙每侧平均扩散角宜采用，如水流易脱离翼墙表面。由上面有关数据的限制初步设计反翼墙的延伸段到进水池的末端，而转弯圆弧的半径为2.4m，扩散角为。其布置基本能够满足要求。4.5.2两岸连接建筑物的结构形式和尺寸由水工建筑物可知：两岸连接建筑物主要是挡土墙。其形式有重力式、悬臂式、空箱式及连拱空箱式等五种。其中各种挡土墙的适用情况和经济高度不同。根据上游的地面高程为9.5m，下游的地面高程为7.5m，根据总体布置图可知各挡土墙所需的埋深不同，故不同位置的挡土墙的高度不同。通过计算所需挡土墙的高度有；14m、12m、10.5m、8.5m、6.4m、4.3m。由于各种挡土墙的经济高度不同，故前4种高度选择选择扶壁式挡土墙，且用钢筋混凝土结构，后2种选用重力式挡土墙。由水工建筑物知：对于扶壁式挡土墙，直墙与底板所需要的厚度与扶壁间距成正比。对于钢筋混凝土结构，为了施工方便间距不宜小于30.m，一般为3.04.5m。为了适应不均匀沉降，可以把36跨作为一段，每段长1020m，段与段之间设有沉降缝。扶壁厚度多为3040cm，如扶壁很高，下部厚度可以适当加大。直墙顶厚一般为1520cm，但不宜小于12cm。底板宽度为，前趾长度为，底板厚度为。对于重力式挡土墙，其各部分的尺寸在书中也有说明，此处不在详细说明。由上述的要求以及挡土墙所需的高度得各种挡土墙的具体尺寸。 (1) m的扶壁式挡土墙图4-10挡土墙尺寸（1） （2）m的扶壁式挡土墙 图4-11挡土墙尺寸（2）（3）m的扶壁式挡土墙 图4-12挡土墙尺寸（3）（4）的扶壁式挡土墙的尺寸 图4-13挡土墙尺寸（4）（5）m的重力式挡土墙图4-14挡土墙尺寸（5）（6）m的重力式挡土墙 图4-15挡土墙尺寸（6）4.6交通和附属建筑4.6.1交通设计由水工建筑物波高hl= 其中v为计算风速，D为吹程由基本资料，v=25=10m/s， D=533.4=167m=0.167kmhl= 0.50.0166105/40.1671/3=0.029m 由水工建筑物，桥面高程较最高水位应有0.5m的安全超高，故桥面高程最低值Hmin=H最高水位+0.029+0.5=H最高水位+0.529由长江侧，内河侧最高水位分别为7.45m，5.76m，综合考虑节制闸等因素，站上附设汽-10、挂-80单车道公路桥一座，其中长江侧工作桥（公路桥）桥面高程9.5m，与长江江堤高程一致，桥面宽5.0 m；内河侧工作桥面宽1.35m，桥面高程8.0m，与电机层相平。4.6.2附属建筑节制闸闸孔净宽6+12+6=24m；边墩、中墩厚度1.54=6m，闸室长18m。泵站节制闸间以导流墩相隔。5 站房设计5.1站房结构型式与布置5.1.1站房的结构由泵站工程中站房的结构型式的内容可知大中型对进水条件要求较高，通常采用专门设计的有压进水流道取代其金属吸水管道或无压进水池。同时为了增强站房的整体性，把流道的上盖板、站墩、底板整体浇筑，形成一个块基础，同时增加站房的稳定性。该站选择了5台2000ZLQ15-2.8型水泵。属于中型泵站，故为了得到较好的稳定性设计块基型站房。综上所述同时结合前面的流道设计，该站为立式轴流泵，平面蜗壳双向流道整体式泵房。5.1.2站房的平面布置（1）在机房的进线端另设配电间。这种布置不仅可以缩小机房跨度，而且使电机层显得整齐美观。因为平面蜗壳双向流道的特殊型式，其水泵部件不可以从电动机中部直接吊出，故将吊物孔和楼梯设置在机房的一端，此处将它们设置在内河侧。孔的大小根据最大构件的外形尺寸决定。运输时的最大构件为叶轮，叶轮的直径为2.05m，考虑吊装时操作人员有足够的空间。（2）楼梯的设计。根据房屋建筑学中楼梯的知识：楼梯的宽度考虑两个人通过时，通常不小于mm，此处取m。平台的宽度,此处靠近吊物孔一端的平台mm，靠近墙体一端的。考虑水泵层通道与其的连接的特殊性（具体的参看水泵层图），mm。根据常用适宜踏步尺寸表以及楼梯的常见坡度范围为，每跑通常为318步。此处楼梯的踢面高取为160mm，踏步宽为250mm，则坡度为。电机层到联轴器层设为二跑，每跑10步。联轴器层到水泵层设为四跑，每跑8步。（3）检修间的布置由泵站设计规范知大中型泵站检修间多置在机房的一端，长度等于机组中心距的倍。因机组的中心距为7.6m，故此处取检修间的长度为8.1m。跨度同电机层。（4）拦污栅由泵站工程知拦污栅设于检修门外侧。拦污栅最好使用扁铁制作，宽度顺水流放置。除边框以外，少用槽钢和角铁，以减小水头损失。拦污栅栅条的间隙，主要根据所在河流漂浮物的数量和类别决定；同时根据水泵口径参照有关规范决定。此处选取拦污栅时主要根据进水单流道的宽度和进口高度在泵站毕业设计参考资料下册中查得。由于魏村西站进水流道进口的，单宽mm，故所选的拦污栅的具体尺寸：，mm，栅格厚度mm，栅格的净距mm，栅格倾斜角，栅格形状断面系数。5.2站房平面尺寸的确定站房的长度由于流道的宽度已知，=5.6m中墩=1m，边墩=1.2m，因为有五台机组为防不均匀沉降分两条沉降缝，缝两端的墩厚1m，故站房总的长度L=36.4m。站房的跨度要考虑吊车的放置，吊车的跨度有一定的规格，此处选站房的跨度B=12m。5.2.1各类长度的确定（1）主厂房的长度 由电机层平面示意图可见主厂房的长度包括各机组段长度的总和和检修间和楼梯间长度。 图5-1 站房平面示意图即 m式中 为边侧机组中心到机房端墙的距离，4.0m。 为包括缝墩的机组中心距，7.6m 为不包括缝墩的机组的中心距，6.6m 分别为包括缝墩和不包括缝墩的中心距的个数 为楼梯间的长度3.9m为检修间的长度9m（2）联轴器层的长度、水泵层长度由站房的纵剖面图可知联轴器层和水泵层都是比主厂房少一个检修间的长度，故有m5.2.2各类宽度的确定（1）电机层的宽度的确定 电机层的宽度主要由电机盖板直径和两个主通道组成。由于电机已定，其盖板的尺寸已定，此处为4.2m。根据泵站设计规范为了有足够的安装、维修空间，主通道的宽度不小于2.5m，同时考虑上部起重机的跨度都是有一定的等级（参考泵站毕业设计资料下册），一般为9.5m，10.5m等，故综合考虑取电机层的净宽为12m。（2）联轴器的宽度的确定 由站房的剖面布置图得，此处将联轴器的净宽度设计成与电机层的净宽相等，即为12m（1） 水泵层宽度的确定 由站房的剖面图可知，流道的形状尺寸已确定了水泵层的宽度，流道总长为20m，两混凝土的厚度各为1m，得水泵层的宽度为18m。5.3站房各部分高程的确定主要参考泵站设计规范，泵站工程。5.3.1电机层底板高程的确定由泵站工程可知：电机层地面高程根据联轴器位置高程和电动机的轴伸长度决定，同时为了为了便于布置主机的通风道，考虑到安装、巡视、检查的要求，在决定电机层高层时尚要注意以下要求：（1）注意使排风道出口高于进口最高水位，即m先假定风道的高度为1m（根据经验偏大） m为安全超高 ，此建筑物为二等建筑物由水工建筑物得 =0.5m为进口最高水位，4.95m（2）联轴器层的净空高度范围必须开门做通道以利安装、检查，并与开有吊物孔的机组位置连通，因此不得小于2.5m。电机下部的净空高度也有一定的要求，如果此兼做巡回通道用，其净高不得小于2.0m，如不做通道用，也不得小于1.0m。为安全超高 ，此建筑物为二等建筑物由水工建筑物得 =0.5m（3）同时电机层的高程还要考虑上游高水位的影响，计算出上游的浪高，同安全超高比较，取值大者， 浪高D的确定为风速, =5m/s为吹程=544.8=224m,B为河道平均宽度=0.4m=0.5m ，则有m为出口最高水位，7.45m5.3.2叶轮中心高程由泵站工程知：水泵安装高程根据进口最低运行水位和水泵的汽蚀性能决定，有为进口最低运行水位为水泵允许净吸程水泵不能安装过高，过高则增大了吸程，从而导致水泵进口处的有效利用压力过低，则水体进入叶轮后可能汽化，发生汽蚀。对于大型轴流泵，多为负值，即要求水泵叶轮安装在最低水位以下，则有此处由已选的泵型，根据厂家提供的数据，取m5.3.3出水流道的上板高程根据前面出水流道的设计时此高程已确定。m5.3.4水泵地面高程由泵站工程中水泵层地面高程的确定可知，确定要两方面的要求：首先根据水泵结构和检修拆装的方便，确定泵坑的高程如果以此高程作为而挡水前墙处流道顶板又能满足结构强度要求时，则可以以作为；如果流道顶板不能满足要求，则可以抬高泵坑四周高程，并以此高程作为水泵地面高程。此处由于流道的形状尺寸已经确定，故将进水流道盖板高程增加一个混凝土的厚度，因为上部还要承受上部水的重量，故混凝土的厚度取为0.5m。由上面的叙述可知这样做是偏安全的。=0.19-1.41+0.14+0.5=-1.36m，5.3.5进水流道下底面高程由进水流道的设计过程中已经计算出叶轮中心到进水流道底板的距离mm5.3.6吊钩极限位置的确定L为长件的长度而为安全操作间距，对于大型机组取为0.5m为起重绳索的垂直长度对于泵轴,b0为泵轴的直径，m, =0.22m=5.9+0.5+0.22=6.62m对于电机，为电机的宽度，mm取大值得m即吊钩的最低的位置需比电机层地面高6.62m。5.3.7起重设备的选取（1）起重机的选取根据泵站毕业设计参考资料上册，可知：泵房内其重设备的选择，首先根据泵站具体情况确定起重设备的参数，这些参数包括起吊重量、吊车跨度及起升高度等，然后根据这些参数在起重样本中选取所需要的设备。起重机跨度根据设备布置每隔0.5m选定，主钩提升高度安装时将水泵转轮吊入水泵层的